Вставит рисунок

В качестве датчика использовали глаз человека.

Источник света производил вспышку. Свет двигался к полупроницаемому зеркалу, от зеркала луч расходился на две части: одна продолжала двигаться к обычному зеркалу, расположенному по ходу движения эфира, потом отражалась от этого зеркала и возвращалась обратно к наблюдателю; вторая часть луча, преломившись на полупрозрачном зеркале, направлялась к обычному зеркалу, но расположенному перпендикулярно движению эфира, отражалась от него и возвращалась к наблюдателю.

Ясно, что свет по ходу движения эфира двигался бы быстрее (ему помогал эфир), чем свет перпендикулярно движению эфира и наблюдатель увидел бы поочередно две отраженные зеркалами вспышки: первую по ходу движения эфира, вторую перпендикулярно его движению.

Но результат этого простого эксперимента ошеломил всех.

После многократных повторений и проверок, Майкельсон и Морли решились обнародовать полученные данные. У них получалось, что вместо двух последовательных вспышек (одна по ходу, другая перпендикулярно эфиру), они фиксировали всего одну вспышку. Иначе говоря, скорость света по ходу движения эфира и перпендикулярно ему была одинакова! Значит, эфир не влияет на скорость света. Но, это же всеобщая субстанция! Она не может не взаимодействовать со светом! Вернее может, только в случае, если она не существует вообще!

Крах теории эфира привел к полной растерянности среди физиков, астрономов, всего научного мира в целом.

Исчезла базовая концепция строения и функционирования Вселенной. Люди больше не знали, как устроен наш мир!

В 1905 году впервые была опубликована работа Альберта Эйнштейна о специальной теории относительности. Исходя из представлений И. Ньютона о пространстве и времени, автор, отказавшись от теории эфира, описал основные известные науке процессы во Вселенной, в том числе перемещение света в пространстве.

Прежде всего, А. Эйнштейн отказался от представлений Ньютона об абсолютном едином для всех пространстве и абсолютном, едином для всех времени.

В основу его теории был положен принцип относительной одновременности событий (пространственных и временных). Проще говоря, любое суждение об объекте носит не абсолютный, а относительный характер и определяется избранной системой отсчета (точкой зрения). Например, важнейшее понятие – движение по Эйнштейну носит относительный характер.

Человек в костюме идет по улице. Относительно домов он, конечно, движется, проходя дом за домом. А относительно своего костюма? Относительно костюма человек неподвижен. Он ведь не выскочил из него? Так где же истина? Согласно Эйнштейну, обе системы отсчета: дома и костюм абсолютно равноправны. Движение и покой – понятия относительные.

В самом деле, небесные тела движутся относительно покоящихся или двигающихся с меньшей скоростью тел. А, если рядом с ними с такой же скоростью как и у них, двигаются соседние тела? Тогда друг относительно друга они находятся в состоянии покоя.

Итак, любое суждение носит относительный характер и определяется избранной системой отсчета.

Все системы отсчета во Вселенной равноправны. Главной системы отсчета во Вселенной не существует.

Но независимость систем отсчета делает их как бы отделенными друг от друга. А Вселенная едина.

В качестве обобщающего фактора Эйнштейн использовал скорость света.

Скорость света величина постоянная, независимо от системы отсчета. Ее значение в вакууме 300000 км/с. Это позволяет сопоставлять независимые системы отсчета друг с другом.

Еще один постулат специальной теории относительности широко известен. Это математическое выражение где E – энергия объекта (тела, группы тел; m – масса тела, группы тел; c – скорость света.

Длина объекта во Вселенной носит относительный характер. Если космический корабль двигается в космосе с субсветовой скоростью, то его длина для космонавта, находящегося на корабле соответствует заявленным размерам при старте. Для наблюдателя, находящегося в относительном покое мимо которого с субсветовой скоростью проходит этот космический корабль, размеры корабля значительно меньше. Дело в том, что зафиксировать что-либо можно, если свет падает на объект, успевает отразиться от него и попасть на сетчатку глаза наблюдателя. Но корабль летит с субсветовой скоростью. Свет падает на точку «А» корабля, отражается от нее и летит к наблюдателю. Но корабль идет почти со скоростью света! Пока свет дошел до наблюдателя, корабль ушел вперед, так, что начальную точку корабля «А» наблюдатель видит, как срединную. А корабль, как разницу между серединной и конечной точками. Отсюда меньшие размеры – разница между серединой и концом.

Где же истина? Каковы истинные размеры корабля? С точки зрения специальной теории относительности А. Эйнштейна истинными являются обе величины. Все зависит от системы отсчета.

Равноправие систем отсчета означает отсутствие единой однонаправленной системы координат в пространстве, как считалось раньше по Ньютону и единого однонаправленного времени.

И действительно, неподвижный наблюдатель из вне для проведения, каких – либо действий с кораблем, например установления связи должен исходить из его размеров в системе отсчета «неподвижный наблюдатель из вне». Иначе его система отсчета, например планета Земля, не совпадет с системой отсчета «наблюдатель на корабле».

Для системы отсчета «наблюдатель на корабле» размеры корабля будут иными, определяемыми органами чувств космонавта.

Прежде всего, ответим на вопрос: «Что такое время?». Конечно это не часы – обычная колебательная система, использующаяся в качестве условного эталона отсчета колебаний маятника. Время это череда событий, характерная для данного объекта в данной системе отсчета.

Значит, при суждении о ходе времени на летящем с субсветовой скоростью космическом корабле, с точки зрения системы отсчета «неподвижный наблюдатель из вне», не все события будут зафиксированы наблюдателем. А если событий меньше, то для данной системы отсчета время течет медленнее.

Отсюда, для наблюдателя из вне, время на корабле будет течь медленнее (событий фиксирует меньше), чем для наблюдателя на корабле. Это явление известно в науке как «парадокс близнецов». Его очень любят использовать писатели – фантасты. Два брата близнеца: один улетел к далеким галактикам, а другой остался на Земле. Из полета космонавт вернулся достаточно молодым и застал своего брата глубоким стариком. Время на корабле текло медленнее, чем на Земле. Но, строго говоря, это с точки зрения системы отсчета «корабль – наблюдатель из вне».

Таким образом, время - величина субъективная и зависит от избранной системы отсчета.

Исходя из относительности пространственных размеров и времени, А. Эйнштейн создал единую четырехмерную систему координат «пространство – время» (три пространственные координаты и одна временная), показав, что изменения в пространстве обязательно ведут к изменениям во времени. Специальная теория относительности Альберта Эйнштейна создала новый подход к трактовке организации Вселенной, как пространства - времени, введя субъективизм систем отсчета и уровняв эти системы отсчета в правах.

В 1905 году перед учеными всего мира возникла Вселенная, в которой поведение небесных тел, двигающихся в пустоте, определяется избранной системой отсчета, основная система координат: «пространство – время» в которой изменяются размеры объектов и текущее на них время, максимально возможная скорость – скорость света, независимо от системы отсчета. Масса и энергия тел стали практически синонимами ( ).

Отсюда , т.е. постоянство скорости света определяет постоянство соотношения массы и энергии для любого объекта во Вселенной.

Итак, кроме относительности покоя и движения, множественности равноправных систем отсчета в единых координатах «пространство – время», наличия положительного и отрицательного перемещения в пространстве – времени, при чем, для каждой системы координат оно свое, концепция СТО включает в себя постулат о единстве массы и энергии. Отсюда следует утверждение о единстве двух видов материи: массы и энергии.

Эйнштейн постулировал, что величина скорости света в вакууме постоянна независимо от системы отсчета, т.е. является своеобразным эталоном, позволяющим сопоставлять различные системы отсчета.

В этой теории для описания движения небесных тел нет места эфиру. Эра эфира в 1905 году закончилась.

Многие приняли эту теорию по началу, в штыки. Но многочисленные эксперименты и теоретические исследования доказали ее правильность, позволили определить границы ее применения.

Мы можем сейчас говорить о мире Эйнштейна, о Вселенной Эйнштейна, в которой нам до сих пор, честно говоря, не все понятно.

Представленная научной общественности в 1905 году специальная теория относительности (СТО), стала базовой теорией движения небесных тел. Позже, она была распространена на структурные элементы микро мира.